ES2278614T3 - Esterilizacion de un recinto cerrado. - Google Patents
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Abstract
Un método de esterilizar un recinto cerrado que comprende las etapas de: circular un gas a través de una región de preparación y a través del recinto y retornar el gas a la región de preparación, dispensar en la región de preparación mezcla de vapores de descontaminante/agua en el gas en circulación para que fluya con éste a través del recinto para que alcance una concentración en el recinto por encima del punto de rocío para los vapores de descontaminante/agua en el recinto para la temperatura ambiente y de modo que condense sobre las superficies en el recinto para que esterilice tales superficies; en el que se vigilan la temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de preparación y la condensación de la mezcla de vapores de descontaminante/agua en el recinto y se controla la dispensación de los vapores de descontaminante/agua al gas en la región de preparación en respuesta al nivel determinado por dicha vigilancia para proporcionar un nivel de condensación requerido de vapores de descontaminante/agua en el recinto.
Description
Esterilización de un recinto cerrado.
La presente invención se refiere a sistemas de
descontaminación y esterilización y más particularmente al control
de descontaminación gaseosa y sistemas en los que el vapor tiene más
de un componente.
Se han diseñado sistemas convencionales de
esterilización y descontaminación de gases para evitar la
condensación, y como tales tanto el flujo a través de ellos como
los sistemas de recirculación se han organizado de modo que
mantengan las concentraciones de vapor, especialmente de agua, por
debajo del punto de rocío. Se describen ejemplos de sistemas de
este tipo en la Patente Europea EP 0486623B1, Patente del Reino
Unido 2217619B, WO 89/06140 y solicitud de Patente del Reino Unido
GB 2308066A.
El documento
US-A-4952370A describe un método
para esterilizar el interior de una cámara usando peróxido de
hidrógeno en el que una primera porción de las superficies dentro de
la cámara está a una temperatura por debajo de 10ºC y una segunda
porción de las superficies está a una temperatura mayor de 10ºC. El
proceso incluye la etapa de introducir en la cámara peróxido de
hidrógeno en fase vapor, poner en contacto la primera porción con
el vapor para efectuar una condensación en la misma, poner en
contacto la segunda porción con el vapor, aplicar una fuente de
vacío a la cámara y continuar introduciendo en la cámara peróxido de
hidrógeno en fase vapor hasta que las superficies estén estériles
mientras se conservan los intervalos de temperatura de las porciones
primera y segunda.
El documento
WO-A-99/30747 describe un proceso
continuo para hiperactivación de fluidos para usos de
esterilización. Se mezcla un fluido esterilizante con un gas que es
inerte con respecto a los fluidos para producir una mezcla
esterilizante que se introduce en un tubo de evaporación en un
movimiento anular en el que una fase líquida de la mezcla fluye
contra las paredes calientes del evaporador a una velocidad más baja
que la fase gaseosa de la misma que fluye en la región central del
evaporador internamente a la fase líquida. Se obtiene así una
mezcla gaseosa de vapor/gas inerte, que se somete a un período de
permanencia durante el que la mezcla fluye a través de un
dispositivo de tránsito que la transfiere a una cámara de
esterilización mantenida a una temperatura que es más baja que la
temperatura de punto de rocío de la mezcla gaseosa para provocar la
condensación de la mezcla con lo que se esteriliza el producto en la
cámara.
Un trabajo más reciente ha mostrado que para
esterilización y descontaminación superficiales rápidas en
habitaciones y cámaras más pequeñas, o aislantes, es esencial la
condensación de una mezcla de vapores de un descontaminante gaseoso
tal como peróxido de hidrógeno y agua.
El objeto de la presente invención es controlar
los sistemas de esterilización y descontaminación tanto para los
sistemas de recirculación cerrados como para los sistemas que usan
recirculación con una proporción del aire de recirculación o mezcla
de aire/gas que se expulsa del sistema cerrado de modo que la
condensación pueda suceder rápidamente, uniformemente y de modo
controlable por el área que se ha de esterilizar o
descontaminar.
Para la finalidad de esta patente el término
descontaminar incluirá en lo sucesivo tanto la descontaminación
química como la microbiológica. Descontaminación microbiológica
querrá dar a entender la reducción de la biocarga viable que
generalmente se describe indistintamente como esterilización,
sanitización o desinfección.
Esta invención proporciona un método de
esterilizar un recinto cerrado que comprende las etapas de circular
un gas (por ejemplo aire) a través de una región de preparación y a
través del recinto y retornar el gas a la región de preparación,
dispensar en la región de preparación mezcla de vapores de
descontaminante/agua en el gas en circulación para que fluya con
éste a través del recinto para que alcance una concentración en el
recinto por encima del punto de rocío para los vapores de
descontaminante/agua en el recinto para la temperatura ambiente y
de modo que condense sobre las superficies en el recinto para que
esterilice tales superficies; en el que se vigilan la temperatura
del gas en el interior o a la salida del recinto o a la entrada de
la región de preparación y la condensación de la mezcla de vapores
de descontaminante/agua en el recinto y se controla la dispensación
de los vapores de descontaminante/agua al gas en la región de
preparación en respuesta al nivel determinado por dicha vigilancia
para proporcionar un nivel de condensación requerido de vapores de
descontaminante/agua en el recinto.
Se prefiere que el gas se filtre en dicha región
de preparación antes de circulación a través del recinto.
En cualquiera de los métodos anteriores se puede
vigilar la presión de gas en el recinto y se ajusta la presión de
gas en el mismo controlando el suministro de gas que circula a
través del recinto.
También en cualquiera de los métodos anteriores
después de que se ha condensado una cantidad suficiente de gas
descontaminante en la cámara para conseguir la descontaminación, se
puede terminar el suministro de mezcla de gas descontaminante y
vapor de agua a la región de preparación y se retira el gas
descontaminante del recinto cerrado.
En este último caso el método de retirar el gas
descontaminante del recinto cerrado comprende la etapa de circular
el gas que sale del recinto a través de un circuito auxiliar que
contiene un dispositivo de descomposición catalítica o un
dispositivo de absorción para el gas descontaminante para retirar el
gas descontaminante.
El recinto cerrado se conecta a un elemento de
proceso por medio de dos tuberías a través de las cuales puede
circular aire o una mezcla de aire y gases, en la que los gases son
peróxido de hidrógeno y vapor de agua. El aire o la mezcla de aire
y gases se libera desde el elemento de proceso al recinto cerrado
para ser retornada luego al elemento de proceso. Al entrar en el
elemento de proceso, el aire o la mezcla de aire y gases puede
pasar, si es necesario, en primer lugar a través de un sistema de
purificación para retirar otros gases dentro de la mezcla de aire y
gases y hacerla segura. Este proceso de purificación no se requerirá
normalmente dada la estabilidad de la mezcla gaseosa. Se ha
mostrado que el peróxido de hidrógeno gaseoso es estable en la fase
homogénea de vapor en ambiente y a temperaturas por debajo de 300ºC.
Sucederá descomposición sobre superficies pero sólo a velocidades
insignificantes sobre aquellas superficies que se encuentran
generalmente en habitaciones y aislantes limpios. Sucederán
velocidades elevadas de descomposición sobre ciertas sustancias
orgánicas tales como microorganismos pero como la cantidad de estos
materiales es muy pequeña la cantidad total de descomposición
también es muy pequeña, y por lo tanto no afecta significativamente
a la concentración de gas. Luego se usa un ventilador, bomba o
compresor para propulsar el aire o la mezcla de aire y gases por el
sistema, y conducir el fluido a través de la cámara de evaporación
en la que se añaden gases adicionales al aire o a la mezcla de aire
y gases. La mezcla enriquecida de aire/gas se pasa luego a través de
la conexión desde el elemento de proceso a la cámara cerrada.
La función de la mezcla de aire/gas en la cámara
cerrada es descontaminar las superficies de la cámara.
Durante algún tiempo se han empleado sistemas
similares para la esterilización de superficies de recintos
cerrados, pero en esas solicitudes siempre se ha considerado
importante evitar la condensación, específicamente la Patente EP
0486623B1 expone una tabla de funcionamiento para evitar la
condensación. La presente invención expone un método de
descontaminación por micro-condensación y
proporciona un método de control. Se ha establecido que se puede
conseguir descontaminación superficial más rápida y más fiable si se
promueve y se controla la micro-condensación. El
punto de rocío de cualquier mezcla de peróxido de hidrógeno y vapor
de agua se puede determinar a partir de los coeficientes de
actividad para los gases, y usando una combinación de los datos de
punto de rocío, el punto de rocío real dentro de la cámara cerrada y
la temperatura es posible calcular la concentración de peróxido de
hidrógeno en el condensado.
El conocimiento de los parámetros de
condensación, y de la cantidad de condensación permite la predicción
del momento en el que sucederá la descontaminación superficial.
Para que un sistema de este tipo funcione de un modo fiable también
es esencial que haya muy buena distribución de gas dentro del
recinto cerrado.
El vapor descontaminante activo en sistemas de
micro-condensación de este tipo usado para la
descontaminación no está limitado a peróxido de hidrógeno sino que
incluye cualquier vapor descontaminante o mezcla de vapores
descontaminantes que exhiba las características correctas de presión
de vapor.
La invención también proporciona un aparato para
esterilizar un recinto cerrado que comprende elementos para
circular un gas a través de una región de preparación y a través del
recinto y retornar el gas a la región de preparación y elementos en
la región de preparación para dispensar una mezcla de vapores de
descontaminante/agua al gas de circulación para que fluya con éste
a través del recinto para que alcance una concentración en el
recinto por encima del punto de rocío para la temperatura ambiente
en la cámara y para que condense de este modo sobre las superficies
en el recinto para que esterilice tales superficies; en el que se
proporcionan elementos para vigilar la temperatura del gas en el
interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región de
preparación, se proporcionan elementos para vigilar la condensación
del descontaminante en el recinto, y se proporcionan elementos para
controlar la dispensación de vapores de descontaminante/agua al gas
en la región de preparación en respuesta al nivel determinado por
dicha vigilancia para proporcionar un nivel determinado previamente
de condensación de los vapores de descontaminante/agua en el
recinto.
Se pueden proporcionar elementos adicionales
para circular aire a través del recinto de la región de preparación
y que transportan la mezcla de vapores de descontaminante/agua al
recinto.
También se prefiere que se proporcionen
elementos para vigilar la presión de gas en el recinto y que se
proporcionen elementos para ajustar la presión de gas en el mismo
controlando el suministro de gas que circula a través del
recinto.
En cualquiera de los aparatos que se han
mencionado anteriormente, se pueden proporcionar elementos para
terminar el suministro de la mezcla de vapores de
descontaminante/agua a la región de preparación después de que se
ha condensado una cantidad suficiente de descontaminante en la
cámara para conseguir la descontaminación y para retirar el
descontaminante del recinto cerrado.
En esta última forma del aparato los elementos
para retirar el descontaminante del recinto cerrado pueden
comprender elementos para circular el gas que sale del recinto a
través de un circuito auxiliar que contiene un dispositivo de
descomposición catalítica o un dispositivo de absorción para el gas
descontaminante para retirar el gas descontaminante.
Lo siguiente es una descripción de una
realización de la invención, que hace referencia al dibujo que se
acompaña, que es una ilustración en diagrama de un aparato de
descontaminación para un recinto cerrado.
El recinto cerrado 1 se conecta a una tubería de
salida cerrada en 2 que conecta con el elemento de proceso en 3. El
aire o la mezcla de aire/gas pasa luego a través de un filtro 4 para
retirar la contaminación en partículas. Como una opción, si se
considera que las mezclas de gases se pueden haber descompuesto
parcialmente en la cámara cerrada, el aire o la mezcla de aire/gas
se puede pasar a través de un proceso de purificación 5. La etapa 5
sólo se requiere en circunstancias excepcionales cuando ha tenido
lugar una descomposición significativa del gas activo. Este
componente normalmente no formaría parte de los elementos de
proceso. El aire o la mezcla de aire/gas se debería calentar luego
en 7 para llevarla a una temperatura estable antes de pasar al
ventilador, bomba o compresor 8 que se usa para conducir el aire o
la mezcla de aire/gas a través de los elementos de proceso, las
tuberías de conexión y el recinto cerrado. El flujo volumétrico se
mide luego en 9 antes de que el aire o la mezcla de aire/gas se
pase a la cámara de evaporación 10 en la que se añade más mezcla de
gases por evaporación de la solución de descontaminación en una
superficie caliente. El aire o la mezcla de aire/gas pasa a través
de un filtro 25 antes de entrar en la cámara de evaporación 10 para
asegurar que la materia en partículas se retira del flujo. La
velocidad a la que se alimenta el líquido a la cámara de evaporación
10 se controla por el Módulo de Flujo de Líquido 22.
Dado que puede ser necesario controlar la
presión dentro del recinto cerrado se usa un módulo de control de
presión 21 para subir o bajar la presión por medio de suministro o
extracción de aire. Cualquier aire añadido al sistema tiene que ser
filtrado en 23 y cualquier aire extraído se tiene que hacer seguro
por retirada de cualquier gas activo bien absorbiendo el gas o por
descomposición con un catalizador 24. El aire o la mezcla de
aire/gas abandona los elementos de proceso en 11 a través de una
tubería de conexión cerrada y se libera al recinto cerrado en 12.
Dentro del recinto cerrado hay un dispositivo de distribución de gas
13 que genera suficiente turbulencia en el aire o la mezcla de
aire/gas dentro del recinto cerrado para asegurar la distribución
rápida y uniforme del aire o la mezcla de aire/gas.
El sistema de distribución de gas en la forma
más simple sería un ventilador de circulación montado dentro del
recinto cerrado que generara suficiente turbulencia en la mezcla de
aire/gas para generar una distribución uniforme de gas. Una técnica
más eficaz sería usar una boquilla que girara en torno a dos ejes en
ángulo recto dirigiendo un chorro de gas según se libera a la
cámara a alta velocidad en un patrón fijado. El uso de una boquilla
rotatoria de este tipo tiene la ventaja de generar patrones
repetitivos en la superficie interna de la cámara cerrada. También
permite que la mezcla de aire/gas se libere a una temperatura óptima
desde una tubería caliente 11 a 12 y por un correcto diseño de la
boquilla permite que se ajuste la velocidad del gas liberado para
adaptarse a la geometría de la cámara.
Un punto detector de presión 14 sobre el recinto
cerrado se conecta por un tubo cerrado al dispositivo detector de
presión en 16. La señal del sensor de presión se transmite al módulo
de control 19 que a su vez envía señales al módulo de control de
presión 21 para ajustar la presión interna del recinto cerrado. El
control de presión de este tipo puede ser inactivado cuando no sea
viable dado el tamaño de la construcción del recinto cerrado o
cuando no se requiera control de presión. El monitor de punto de
rocío y condensación 17 se conecta electrónicamente a la unidad de
proceso 18 que se puede unir bien al recinto cerrado o a los
elementos de proceso. La señal desde la unidad de proceso de punto
de rocío y condensación se pasa al módulo de control y se usa para
controlar la velocidad de micro-condensación que
sucede dentro del recinto cerrado. Se mide la temperatura 15 del
aire o de la mezcla de aire/gas bien dentro del recinto cerrado, o
a la salida del recinto cerrado, o a la entrada de los elementos de
proceso y la señal se pasa al módulo de control 19. Un sensor de gas
20 mide la concentración de gas bien dentro del recinto cerrado, o
a la salida del recinto cerrado, o a la entrada de los elementos de
proceso. La señal del sensor de gas se transmite electrónicamente al
módulo de control 19. Si la distancia desde los elementos de
proceso al recinto cerrado es grande, se debería calentar y aislar
la tubería que conecta 11 a 12 para mantener la temperatura por
encima del punto de rocío de la mezcla de aire/gas que se libera de
la cámara de evaporación.
Puesto que el proceso de descontaminación se
basa en micro-condensación sobre partículas sobre la
superficie, es importante que se controle este proceso. Este
control se consigue con referencia al punto de rocío y a la
velocidad de condensación según se miden en el sensor de punto de
rocío y de condensación 17 junto con el sensor de temperatura 15 y
el sensor de gas 20.
Después de un período inicial de estabilización
durante el que se estabilizan el flujo de aire y la temperatura, el
módulo de flujo de líquido 22, bajo las instrucciones del módulo de
control 19 comenzará a dispensar un flujo medido de líquido a la
cámara de evaporación 10. Este flujo medido de líquido se
transformará en una mezcla de gases en la cámara de evaporación y
se mezclará con un flujo medido de aire según se medirá por el
dispositivo de medida de flujo 9 y se controlará por vía del módulo
de control 19 por el ventilador, bomba o compresor 8.
Esta técnica proporcionará una concentración de
mezcla de aire y gas previamente determinada que se liberará al
recinto cerrado 1 y se distribuirá uniformemente en su totalidad en
la cámara por medio del dispositivo de distribución 13. Esta mezcla
de aire/gas tiene que tener una concentración por encima del punto
de rocío para la temperatura del recinto cerrado 1. Una vez que ha
circulado suficiente mezcla de aire/gas por el sistema a través del
recinto cerrado y los elementos de proceso para elevar la
concentración de aire/gas por encima del punto de rocío entonces
sucederá la condensación y será señalada por el sensor de punto de
rocío y condensación 17. A partir del conocimiento de la
temperatura según se indica por el sensor de temperatura 15 y la
concentración de gas según se indica por el sensor de gas 20 y el
punto de rocío, es posible deducir la concentración del
esterilizante en la micro-condensación. Una vez que
se ha alcanzado el punto de rocío se ajustará la velocidad de
líquido que se libera por el módulo de flujo de líquido 22 a la
cámara de evaporación 10 para conseguir la velocidad de
condensación requerida en el recinto cerrado. Después de que ha
sucedido una cantidad de condensación suficiente según se mide por
el sensor de punto de rocío y condensación 17 y también por la
cantidad de líquido liberado desde el módulo de flujo de líquido 22
a la cámara de evaporación 10 entonces se para el flujo de líquido
puesto que se habrá conseguido la descontaminación. La cantidad de
condensación en cualquier recinto cerrado para conseguir la
descontaminación se tendrá que demostrar por el uso de una técnica
de ensayo adecuada para el contaminante.
Una vez que se ha parado el flujo de líquido
desde el módulo de flujo de líquido 22 a la cámara de evaporación
10, se tiene que hacer funcionar entonces un sistema para retirar el
gas descontaminante del recinto cerrado 1. Esto puede consistir en
un método de circular la mezcla de aire/gas a través de un circuito
auxiliar para retirar el gas descontaminante. Un circuito auxiliar
de este tipo podría ser bien un dispositivo de descomposición por
catalizador o una técnica de absorción tal como la de carbón
activado. También puede que sea posible usar una combinación de
ambos métodos, reduciendo en primer lugar la concentración con un
catalizador o carbón activado y pasando luego el resto con seguridad
a la atmósfera.
Claims (12)
1. Un método de esterilizar un recinto cerrado
que comprende las etapas de: circular un gas a través de una región
de preparación y a través del recinto y retornar el gas a la región
de preparación, dispensar en la región de preparación mezcla de
vapores de descontaminante/agua en el gas en circulación para que
fluya con éste a través del recinto para que alcance una
concentración en el recinto por encima del punto de rocío para los
vapores de descontaminante/agua en el recinto para la temperatura
ambiente y de modo que condense sobre las superficies en el recinto
para que esterilice tales superficies; en el que se vigilan la
temperatura del gas en el interior o a la salida del recinto o a la
entrada de la región de preparación y la condensación de la mezcla
de vapores de descontaminante/agua en el recinto y se controla la
dispensación de los vapores de descontaminante/agua al gas en la
región de preparación en respuesta al nivel determinado por dicha
vigilancia para proporcionar un nivel de condensación requerido de
vapores de descontaminante/agua en el recinto.
2. Un método según se describe en la
reivindicación 1, caracterizado porque el gas que se circula
a través del recinto es aire.
3. Un método según se describe en la
reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque
el gas se filtra en dicha región de preparación antes de la
circulación a través del recinto.
4. Un método de esterilizar un recinto cerrado
según se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque se vigila la presión de gas en el
recinto y se ajusta la presión de gas en el mismo controlando el
suministro de gas que circula a través del recinto.
5. Un método según se describe en cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
después de que se ha condensado una cantidad suficiente de vapores
de descontaminante/agua en la cámara para conseguir la
descontaminación, se termina el suministro de mezcla de vapores de
descontaminante/agua a la región de preparación y se retira el
descontaminante del recinto cerrado.
6. Un método de esterilizar un recinto cerrado
según se describe en la reivindicación 5, caracterizado
porque el método de retirar el descontaminante del recinto cerrado
comprende la etapa de circular el gas que sale del recinto a través
de un circuito auxiliar que contiene un dispositivo de
descomposición catalítica o un dispositivo de absorción para el
descontaminante para retirar el descontaminante.
7. Un aparato para esterilizar un recinto
cerrado que comprende elementos (8) para circular un gas a través
de una región de preparación (3) y a través del recinto (1) y para
retornar el gas a la región de preparación y elementos (10) en la
región de preparación para dispensar una mezcla de vapores de
descontaminante/agua al gas de circulación para que fluya con éste
a través del recinto para que alcance una concentración en el
recinto por encima del punto de rocío para la temperatura ambiente
en la cámara y para que condense de este modo sobre las superficies
en el recinto para que esterilice tales superficies; en el que se
proporcionan elementos (15) para vigilar la temperatura del gas en
el interior o a la salida del recinto o a la entrada de la región
de preparación, se proporcionan elementos (17, 18) para vigilar la
condensación del descontaminante en el recinto, y se proporcionan
elementos (19) para controlar la dispensación de vapores de
descontaminante/agua al gas en la región de preparación en
respuesta al nivel determinado por dicha vigilancia para
proporcionar un nivel determinado previamente de condensación de los
vapores de descontaminante/agua en el recinto.
8. Un aparato según se describe en la
reivindicación 7, caracterizado porque se proporcionan
elementos (8) para circular aire a través del recinto de la región
de preparación para transportar la mezcla de vapores de
descontaminante/agua al recinto.
9. Un aparato según se describe en la
reivindicación 8, caracterizado porque se proporcionan
elementos (25) para filtrar el gas en dicha región de preparación
(3) antes de la circulación a través del recinto.
10. Un aparato según se describe en las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque se proporcionan
elementos (16) para vigilar la presión del gas en el recinto (1) y
elementos (21, 23, 24) para ajustar la presión de gas en el mismo
controlando el suministro de gas que circula a través del
recinto.
11. Un aparato según se describe en cualquiera
de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque se
proporcionan elementos para terminar el suministro de mezcla de
vapores de descontaminante/agua a la región de preparación y para
retirar el descontaminante del recinto cerrado después de que se ha
condensado una cantidad suficiente de descontaminante en la cámara
para conseguir la descontaminación.
12. Un aparato según se describe en la
reivindicación 11, caracterizado porque el elemento para
retirar el descontaminante del recinto cerrado comprende elemento
para circular el gas que sale del recinto a través de un circuito
auxiliar que contiene un dispositivo de descontaminación catalítica
o dispositivo de absorción para el descontaminante para retirar el
descontaminante.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
GB9913082A GB2351664A (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Sterilizing enclosures |
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